服务热线:0316-5919980
联系我们 contact us
手机:
13681397982
电话:
0316-5919980
support@amaxphe.com
地址:
北京市丰台区榴乡路88号院石榴中心10号写字楼8层806/河北省廊坊经济技术开发区创业路600号
【工业余热回收利用】我国工业余热回收利用空间广阔
添加时间:2020-03-06
【工业余热回收利用】我国工业余热回收利用空间广阔

目前,我国能源利用仍存在利用效率低、经济效益差、生态环境压力大等主要问题。作为能源发展战略规划的重要组成部分,节能减排、降低能耗、提高能源综合利用水平是解决我国能源问题的根本途径,处于优先发展的地位。

实现节能减排目标,提高能源利用率,主要依靠工业领域。在工业化中后期,工业是主要的能源消费领域和主要的污染物排放源。我国工业能耗约占全国总能耗的70%,主要工业产品单位能耗平均比国际先进水平高出30%左右。

除生产工艺相对落后、产业结构不合理外,工业余热利用率低、能源(能源)综合利用不足是造成能源消耗高的重要原因。我国能源利用率仅为33%左右,比发达国家低10%左右。至少50%的工业能源消耗是以各种形式的余热直接丢弃的。因此,从另一个角度看,我国工业余热资源丰富,广泛存在于各行业的生产过程中。余热资源约占燃料总消耗量的17%-67%,其中回收率为60%。提高余热利用率的空间很大,节能潜力巨大。工业余热回收利用也被认为是一种“新能源”。近年来,它已成为推动我国节能减排工作的重要内容。

1、 工业余热资源特点:

余热资源属于二次能源,是一次能源或可燃材料转化的产物,或者是燃料燃烧过程中完成一定过程后产生的热量。根据温度等级,工业余热一般分为三类:600℃以上高温余热、300-600℃中温余热和300℃以下低温余热;根据来源,工业余热可分为:烟气余热、冷却介质余热,废水余热、化学反应热、高温产物和炉渣余热,以及可燃废气和余热。

工业余热资源利用系统或设备的运行环境相对较差,要求运行范围广、稳定,能够适应不断变化的生产工艺要求,设备部件可靠性高,初始投资成本高。从经济性的角度出发,必须结合工艺生产对整个系统进行设计和布置,综合利用能源,提高余热利用系统设备的效率。

2、 工业余热利用技术:

由于现场环境、工艺流程和固有条件的不同,生产和生活需要的不同,废热温度范围广,能源载体形式多样,设备类型多样,如空气预热器、炉膛再生器、废热锅炉、低温汽轮机等,等等,根据利用过程中能量传递或转化的特点,目前国内工业余热利用技术可分为换热技术、热工转化技术、余热制冷与供热技术。

目前,国内主要的余热资源都有可供选择的回收技术或设备。这些技术原则上与国外余热利用技术没有本质区别。余热利用基本上分为换热技术、热电转换技术、制冷供热技术。但由于国外余热回收技术的成熟,其设备性能优良,应用广泛,大大提高了能源利用率。但国内中高温余热利用技术和设备尚未得到有效推广。由于利用技术不成熟,低温余热基本被废弃,导致余热综合利用率较低。其中,200℃甚至300℃以下的低温工业废热,虽然品位低,利用技术难度大,但在石化行业中占很大比例,高达80%。针对这类低温工业余热,基于有机朗肯循环Orc的热力发电系统是一种高效、经济的工业低温余热利用技术。

3、 基于有机介质的低温工业余热发电技术:

低温有机朗肯循环:对于工业上大量200℃甚至300℃以下的低温余热,目前不能采用蒸汽/热水闪蒸系统进行有效回收,更适合采用经济可行的有机朗肯循环余热发电技术。

卡利纳循环:纯工作介质有机朗肯循环,由于工作介质的等温蒸发和吸热过程与实际的变温、低温热源不匹配,换热平均温差大,不可逆损失大。为了减少不可逆传热损失,对Rankine循环提出了几种改进方法,如混合工质循环和Kalina循环。卡利纳循环是以氨水混合物为工质的循环系统。最简单的热循环是一级蒸馏循环。其基本过程是一定浓度的氨水溶液经水泵加压、预热器加热后进入余热锅炉蒸发,形成过热氨水蒸汽进入汽轮机膨胀。然后,利用复杂的精馏冷却子系统解决氨水混合物的冷凝问题,使汽轮机排汽再次形成一定浓度的工质溶液,然后到达给水泵完成一个循环。

专家认为,目前中高温余热利用技术普及率不高,低温余热不利用是我国余热利用率低的原因之一。因此,为了促进工业节能减排,有必要进一步推广和推广中高温余热利用技术,特别是提高中小企业的余热利用率。要推进余热利用技术与工艺节能的结合,从整个工艺系统进行能源供需分析,优化工艺系统及其相应的余热利用技术。